Materiais, Corrosão e Projeto de Equipamentos
Núcleo conceitual
A seleção de materiais equilibra resistência mecânica, resistência à corrosão, custo e soldabilidade. A corrosão é eletroquímica: ânodo (oxidação), cátodo (redução), eletrólito e circuito. Formas: uniforme, galvânica, por pites, frestas, erosão-corrosão, corrosão sob tensão, fragilização por hidrogênio.
Conceitos exigidos
- Série galvânica: metais mais nobres catódicos em relação aos menos nobres.
- Proteção catódica (sacrifício e corrente impressa), inibidores, revestimentos.
- Diagramas de Pourbaix e potenciais de eletrodo.
- Projeto mecânico: tensão admissível, espessura de parede, ASME, fator de segurança.
- Soldagem, tratamento térmico, fadiga e fluência.
Armadilhas típicas
- Emparelhar metais distantes na série galvânica (corrosão acelerada do menos nobre).
- Achar que aço inoxidável é imune à corrosão (pites por cloretos).
- Ignorar área catódica grande versus anódica pequena (ataque severo).
- Desprezar corrosão sob isolante térmico (CUI).
- Dimensionar espessura sem sobrespessura de corrosão.
Regra de ouro e exemplo
Regra: evite acoplar metais com diferença de potencial maior que 0,25 V; se inevitável, isole eletricamente.
Exemplo: uma tubulação de aço carbono conectada a uma válvula de aço inoxidável em ambiente úmido. O aço inox é catódico; o aço carbono, anódico, sofrerá corrosão acelerada, especialmente se a área catódica for grande. Solução: usar juntas isolantes, revestir a válvula ou escolher materiais compatíveis. Em cálculo de espessura, adicione sobrespessura de corrosão (por exemplo, 3 mm) à espessura calculada por pressão.